add-shift multiplizierer
wie realisier ich einen add-shift multiplizierer? help!
wie realisier ich einen add-shift multiplizierer? help!
Solche Muliplizierer nennt man auch Seriell/Parallel Multiplizierer, weil 1 Operand seriell und der andere parallel verarbeitet wird.
Folgender Code beschreibt so einen Multiplizierer für 8 bit-breite Operanden. Eingang a_i wird in ein Schieberegister geladen und sukzessive verschoben eine Position. Immer wenn b_i an der Stelle k gleich 1 ist wird dem Produktregister der Wert des Schieberegisters (entspricht zu dem Zeitpunkt a_i*2^k) dazuaddiert. Nach 8 Verschiebungen liegt das Ergebniss im Produktregister vor und wird an den Ausgang y_o gelegt.
Realisiert ist das Ganze als State Machine. Die Latenz ist aber ziemlich hoch, da jede Stelle von a_i sequentiell verarbeitet wird.
ENTITY add_shift_mult IS
PORT (
clk_i : IN std_logic;
a_i : IN std_logic_vector(7 DOWNTO 0);
b_i : IN std_logic_vector(7 DOWNTO 0);
y_o : OUT std_logic_vector(15 DOWNTO 0)
);
END ENTITY add_shift_mult;
ARCHITECTURE rtl OF add_shift_mult IS
TYPE states IS (s0, s1, s2);
SIGNAL state : states;
BEGIN
fsm : PROCESS (clk_i) IS
VARIABLE p : std_logic_vector(15 DOWNTO 0); -- Produktregister
VARIABLE t : std_logic_vector(15 DOWNTO 0); -- temp. Schieberegister
VARIABLE cnt : natural RANGE 0 TO 7; -- Zaehlervariable
BEGIN
IF rising_edge(clk_i) THEN
CASE state IS
WHEN s0 => -- Initialisierungszustand
state <= s1;
cnt := 0; -- Zaehler Reset
p := (OTHERS => '0'); -- Produktregister Reset
t := a_i; -- temp. Schieberegister mit Operand a_i laden
WHEN s1 => --Multiplikation ausführen
IF cnt = 7 THEN --Multiplikation fertig
state <= s2;
ELSE
IF a_i(cnt) = '1' THEN
p := p + t; -- Addieren von a_i*2^k
END IF;
t := t*2; -- temp. Schieberegister um 1 Stelle schieben
cnt := cnt+1; -- Zaehler inkrementieren
state <= s1;
END IF;
WHEN s2 => -- Ergebnis ausgeben und neue Multiplikation starten
y <= p; -- Produktregister an Ausgang anlegen
state <= s0; -- neue Multiplikation starten
END CASE;
END IF;
END PROCESS fsm;
END ARCHITECTURE rtl;